第五章 场效应管放大电路（模电康第五版）.ppt

第五章场效应管放大电路5.1金属-氧化物-半导体场效应管5.3结型场效应管(JFET)例5.2.1如图，设试计算电路的静态漏极电流IDQ和漏源电压VDSQ。解：假设管子工作在饱和区，则由于，说明管子的确工作在饱和区。gdsB直流通路对于N沟道增强型MOS管电路的直流计算步骤：①设MOS管工作于饱和区，则有②利用饱和区的电流-电压关系曲线分析电路④如果假设错误，则需作出新的假设，重新分析电路。③如果出现，则MOS管可能截止；如果，则MOS管可能工作在可变电阻区。P沟道MOS管电路的分析与N沟道类似，但要注意其电源极性与电流方向不同。⑵带源极电阻的NMOS共源极放大电路栅源电压VGS为当NMOS管工作在饱和区时，则漏极电流ID为漏源电压VDS为+++—gdsB解：例5.2.2如图，设MOS管的参数为电路参数为若流过Rg1、Rg2的电流时ID的1/10，试确定Rg1和Rg2的值。设MOS管工作在饱和区，则有+++—gdsB由于，说明MOS管的确工作在饱和区。在MOS管中接入源极电阻，具有稳定静态工作点作用，现在很多MOS管电路中的源极电阻已被电流源所代替。解：当vI=0时，栅极相当于接地，且Rg上无电流通过。例5.2.3如图，由电流源提供偏置（这种电流源可由其它MOS管构成）。设MOS管的参数为电源电压试求电路参数。+—gdsB设MOS管工作在饱和区，则有源极电压+—gdsB由于，说明MOS管的确工作在饱和区。⒉图解分析+—gdsB+—图示共源极放大电路采用N沟道增强型MOS管，图中，VGGVT，为使场效应管工作在饱和区，VDD足够大。Rd的作用是将漏极电流iD的变化转换成电压vDS的变化，从而实现电压放大。⒊小信号模型分析如果输入信号很小，场效应管工作在饱和区时，可以将场效应管看成一个双口网络，栅极与源极看成入口，漏极与源极看成出口。以N沟道增强型MOS管为例，栅极电流为零，栅源之间只有电压vGS存在。设在饱和区内，可近似看成iD不随vDS变化，则工作在饱和区的漏极电流为：直流电流IDQ漏极信号电流id漏极信号电流id在工作点Q处有vGS=VGSQ，同时第三项，当为正弦时，平方项将使输出电压产生谐波或非线性失真。因此要求第三项远小于第二项，即上式就是线性放大器必须满足的小信号条件。若忽略，则考虑到NMOS管的iG=0，栅源间的电阻很大，可看成开路，而id=gmvgs，因此共源极NMOS管的低频小信号模型如图。+-+-gdsλ=0，rds=∞+-+-gdsN沟道增强型MOS管+-+-gdsλ≠0，rds为有限值例5.2.4如图，设场效应管的参数为当MOS管工作于饱和区，试确定电路的小信号电压增益。+—gdsB+—解：⑴求静态值所以MOS管工作在饱和区。⑵求FET的互导和输出电阻+—gdsB+—⑶求电压增益+-+-gds由于场效应管的gm较低，因此其电压增益也较低。共源极电路属倒相电压放大电路。解：例5.2.5如图所示，MOS管的参数为电路参数为试确定电路的电压增益、源电压增益、输入电阻和输出电阻。+++—gdsB+-解得小信号互导